Passive Infra Red (PIR) dan Aplikasinya

passive infrared

Setelah mengetahui sensor inframerah dan jenis-jenisnya, kita masuk lebih jauh mengenai Jenis sensor inframerah pasif, yang dalam contoh jenis sensor ini adalah PIR (Passive Infra Red). Bagaimana cara kerjanya dan komponen utama apa yang mensupport sensor ini, berikut ulasan singkatnya..

Passive Infrared (PIR) 

Jenis ini merupakan jenis sensor inframerah pasif. Berarti bekerja dengan cara mengukur cahaya inframerah yang masuk jangkauannya. Sebagai sensor gerak, Sensor ini di gunakan untuk mendeteksi adanya manusia atau binatang. Dan di katakan sebagai jenis sensor inframerah pasif, di karenakan sensor jenis ini tidak membangkitkan/generate sinyal dan hanya menerima radiasi yang masuk jangkauannya.

Komponen utama PIR

Untuk mendukung kinerjanya, ada dua komponen utama sensor ini, yaitu :

1. Sensor Pyroelectric (Piroelektrik)

Sensor piroelektrik adalah komponen optoelektronik yang sensitif terhadap inframerah dan dapat mendeteksi radiasi elektromagnetik dalam rentang panjang gelombang 2 hingga 14 µm. Sensor ini menggunakan efek piroelektrik, yaitu perubahan polarisasi kristal karena satu sumbu polarnya. 

Efek piroelektrik, yang ditemukan pada abad ke-18, adalah kemampuan beberapa bahan untuk secara temporal menginduksi tegangan ketika dipanaskan atau didinginkan. Dalam pengertian itu, kalorimetri piroelektrik menggunakan sinar laser sebagai sumber panas , yang dapat berupa pulsa tunggal atau termodulasi, dan detektor suhu piroelektrik untuk merasakan respons yang diinduksi secara termal.

2. Fresnel Lens (Lensa Fresnel)

Perbandingan Lensa Fresnel (1) dan lensa biasa (2)
Source : http://www.wikipedia.org

Lensa Fresnel adalah sebuah lensa yang dikembangkan oleh seorang fisikawan berkebangsaan Prancis, Augustin-Jean Fresnel untuk aplikasi pada mercusuar. Konstruksi lensa didesain dengan panjang fokus yang pendek, jarak fokus tak terhingga dan tebal lensa yang sangat tipis jika dibandingkan dengan lensa konvensional, agar dapat melewatkan lebih banyak cahaya sehingga lampu mercusuar dapat terlihat dari jarak yang lebih jauh.

Dalam aplikasinya lensa fresnel adalah lensa datar yang digunakan dalam Passive Infrared (PIR). Lensa ini dapat meningkatkan sensitivitas dan jangkauan sensor. Lensa ini membantu memfokuskan radiasi inframerah pada sensor piroelektrik.

Mengapa menggunakan lensa Fresnel.?

• Lensa Fresnel merupakan lensa datar yang terdiri dari cincin-cincin konsentris.
• Lensa Fresnel dirancang agar cahaya yang dibiaskan oleh setiap segitiga melewati titik yang sama.
• Lensa Fresnel lebih tipis daripada lensa biasa karena tidak ada perubahan ketebalan antara tepi dan tengah.

Aplikasi pemanfaatan Passive Infrared (PIR)

Berikut beberapa contoh aplikasi praktis PIR :

1. Sistem lampu otomatis

Ilustrasi lampu otomatis

Saat ini banyak jenis lampu yang sudah  termasuk didalamnya terdapat PIR, jadi lampu tersebut akan menyala saat mendeteksi orang atau binatang lewat. Atau bisa juga terpisah, sensor PIR sendiri dan lampu sendiri. Biasanya di aplikasikan di kamar mandi, lampu pengamanan di titik tertentu, lampu taman, dan lain lain.

2. Sistem pintu otomatis

Sistem pintu otomatis dengan menggunakan PIR

Sistem ini banyak kita lihat misalnya di Mal, perkantoran dan lainnya. Secara umum bekerja ketika sensor mendeteksi gerak yg masuk jangkauannya maka ini akan membuka/menggerakkan pintu, pembatas, elevator dan lainnya.

3. Peralatan rumah tangga pintar

Peralatan rumah tangga pintar

Dengan menggunakan PIR peralatan rumah tangga bisa menjadi 'pintar', misalnya dengan gerakan tangan kran air nyala, atau AC yang bisa mengikuti gerakan orang yg ada di ruangan, dispenser sabun otomatis ketika tangan di bawah dispenser maka sabun akan otomatis keluar, dan lain lainnya. 

4. Sistem security atau keamanan

Dalam sistem keamanan, sensor ini dapat di gabungkan dengan sistem alarm, CCTV, atau sistem lainnya ketika sensor ini mendeteksi ada gerakan di area tertentu. Sensor ini bisa mendeteksi gerakan di malam hari, sehingga sangat membantu sistem keamanan.

Kelebihan dan kekurangan Sensor PIR

Sensor ini mempunyai kelebihan yaitu :

• Hemat Energi, misalnya di aplikasikan di lampu kamar mandi, hanya akan menyala saat ada yang masuk ke kamar mandi. 
• Lebih murah di bandingkan jenis sensor inframerah lainnya
• Instalasi mudah, mudah di aplikasikan untuk berbagai keperluan.

Kekurangannya :

• Sensor PIR hanya bisa mendeteksi perubahan suhu dalam jangkauannya, sehingga objek yg tidak memancarkan panas tidak terdeteksi. Dan terhalang dinding maka tidak bisa mendeteksi.
• Sensitif dalam perubahan suhu lingkungan, dalam lingkungan yg berubah drastis, bisa jadi sensor ini tidak bisa bekerja dengan optimal.

Untuk antisipasi kelemahan sensor ini, maka perlu dilakukan hal berikut dalam proses instalasinya :

• Pastikan tidak ada halangan misalnya dinding yg dapat mengurangi operasi/jangkauan sensor PIR ini.
• Untuk mengoptimalkan jangkauannya, perlu di kalibrasi dengan sudut yang tepat
• Penempatan sensor di tempat strategis sehingga jangkauannya lebih optimal
• penentuan tujuan/jarak jangkauan antara sensor PIR yg digunakan dan area yang akan kita proteksi.

Sensor PIR ini sangat banyak di aplikasikan di berbagai sektor, apalagi sudah berkembang sistem otomasi dan IoT (internet of thing) membuat mudah semua pekerjaan dan meningkatkan keamanan di lingkungan kita.

Semoga bermanfaat ..